JP2013214789A - Manufacturing method of acoustic wave device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弾性波装置の製造方法に関する。特には、本発明は、圧電基板に形成された溝内に少なくとも一部が位置するIDT電極を備える弾性波装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an acoustic wave device. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing an acoustic wave device including an IDT electrode that is at least partially located in a groove formed in a piezoelectric substrate.
近年、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を利用した弾性波共振子や弾性波フィルタ装置などの弾性波装置が広く用いられるようになってきている。 In recent years, elastic wave devices such as elastic wave resonators and elastic wave filter devices using elastic waves such as surface acoustic waves and boundary acoustic waves have been widely used.
一般的に、弾性波装置は、圧電基板と、圧電基板の上に形成されており、弾性波を励振させるIDT電極とを備えている。弾性境界波装置は、IDT電極を覆うように圧電基板の上に形成された誘電体層をさらに備えており、この誘電体層によりIDT電極で励振された弾性波が閉じ込められ、弾性境界波となる。 In general, an acoustic wave device includes a piezoelectric substrate and an IDT electrode that is formed on the piezoelectric substrate and excites the acoustic wave. The boundary acoustic wave device further includes a dielectric layer formed on the piezoelectric substrate so as to cover the IDT electrode, and the elastic wave excited by the IDT electrode is confined by the dielectric layer, and the boundary acoustic wave and Become.
このような弾性境界波装置の製造方法として、例えば下記の特許文献1には、以下のような製造方法が記載されている。まず、レジストマスクの上からイオンビームを圧電基板に照射することにより圧電基板に溝を形成する。次に、その溝の形成に用いたレジストマスクを用いて溝内にIDT電極を形成する。次に、レジストマスクを剥離する。その後、IDT電極を覆うように圧電基板の上に誘電体層を形成することにより弾性境界波装置を完成させる。
As a method for manufacturing such a boundary acoustic wave device, for example,
しかしながら、特許文献1に記載の製造方法では、良好な特性を有する弾性波装置が製造し難いという問題があった。
However, the manufacturing method described in
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧電基板に形成された溝内に少なくとも一部が位置するIDT電極を備える弾性波装置を良好な特性で製造し得る弾性波装置の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an elastic wave device that can be manufactured with good characteristics by including an IDT electrode at least partially located in a groove formed in a piezoelectric substrate. It is in providing the manufacturing method of a wave apparatus.
本発明者らは、鋭意研究の結果、上記特許文献1に記載の製造方法で良好な特性を有する弾性波装置が製造し難い原因が、溝形成時にレジストマスクが損傷するため、高い形状精度でIDT電極を形成できないことにあることを見出した。その結果、本発明者らは、本発明を成すに至った。
As a result of diligent research, the inventors of the present invention have a high shape accuracy because the resist mask is damaged at the time of groove formation because the elastic wave device having good characteristics by the manufacturing method described in
すなわち、本発明に係る弾性波装置の製造方法は、表面に溝が形成されている圧電基板と、溝内に少なくとも一部が形成されているIDT電極とを備える弾性波装置の製造方法に関する。本発明に係る弾性波装置の製造方法では、圧電基板の上に溝形成用マスクを配置する。溝形成用マスクを用いて圧電基板に溝を形成する。溝形成用マスクを除去する。溝形成用マスクが除去された圧電基板の上に電極形成用マスクを配置する。電極形成用マスクを用いてIDT電極を形成する。 That is, the method for manufacturing an acoustic wave device according to the present invention relates to a method for manufacturing an acoustic wave device including a piezoelectric substrate having a groove formed on a surface and an IDT electrode at least partially formed in the groove. In the method for manufacturing an acoustic wave device according to the present invention, a groove forming mask is disposed on a piezoelectric substrate. Grooves are formed in the piezoelectric substrate using the groove forming mask. The groove forming mask is removed. An electrode forming mask is disposed on the piezoelectric substrate from which the groove forming mask has been removed. An IDT electrode is formed using an electrode forming mask.
本発明に係る弾性波装置の製造方法のある特定の局面では、溝形成用マスクの上からドライエッチングすることにより溝を形成する
本発明に係る弾性波装置の製造方法の他の特定の局面では、溝形成用マスクはレジストからなる。
In one specific aspect of the method for manufacturing an acoustic wave device according to the present invention, the groove is formed by dry etching from above the groove forming mask. In another specific aspect of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the present invention, The groove forming mask is made of a resist.
本発明では、溝の形成に用いた溝形成用マスクとは異なる電極形成用マスクを用いてIDT電極の形成を行うため、IDT電極を高い形状精度で形成することができる。従って、本発明によれば、圧電基板に形成された溝内に少なくとも一部が位置するIDT電極を備える弾性波装置を良好な特性で製造することができる。 In the present invention, since the IDT electrode is formed using an electrode forming mask different from the groove forming mask used for forming the groove, the IDT electrode can be formed with high shape accuracy. Therefore, according to the present invention, an elastic wave device including an IDT electrode at least partially located in a groove formed in a piezoelectric substrate can be manufactured with good characteristics.
以下、本発明を実施した好ましい形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示である。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。 Hereinafter, the preferable form which implemented this invention is demonstrated. However, the following embodiments are merely examples. The present invention is not limited to the following embodiments.
(弾性表面波装置1の構成)
図1は、本実施形態における弾性表面波装置の略図的平面図である。図2は、図1の線II−IIにおける略図的断面図である。まず、図1及び図2を参照しながら、本実施形態において製造する弾性表面波装置1の構成について説明する。
(Configuration of surface acoustic wave device 1)
FIG. 1 is a schematic plan view of a surface acoustic wave device according to this embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG. First, the structure of the surface
図1及び図2に示すように、弾性表面波装置1は、圧電基板10を備えている。圧電基板10は、適宜の圧電材料からなる。圧電基板10は、例えば、LiNbO3、LiTaO3、水晶、ZnOなどにより形成することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the surface
圧電基板10の上には、IDT電極11と、一対のグレーティング反射器12,13が形成されている。グレーティング反射器12,13は、IDT電極11の弾性波伝搬方向両側に配置されている。
An
図2に示すように、IDT電極11及び反射器12,13の少なくとも一部は、圧電基板10に形成されている溝10a内に形成されている。具体的には、本実施形態では、IDT電極11及び反射器12,13の一部が溝10a内に形成されており、残りの一部が溝10a外に形成されている。より具体的には、IDT電極11及び反射器12,13は、溝10a内に形成されている第1の電極層11aと、第1の電極層11aの上に形成されており、溝10a外に位置している第2の電極層11bとの積層体により構成されている。もっとも、本発明においては、IDT電極11は、単一の電極層により構成されていてもよいし、3層以上の電極層の積層体により構成されていてもよい。
As shown in FIG. 2, at least a part of the
第1及び第2の電極層11a、11bは、適宜の導電材料からなる。第1及び第2の電極層11a、11bは、例えば、Al,Pt,Au,Ag,Cu,Ni及びPdからなる群から選ばれた金属、もしくは、Al,Pt,Au,Ag,Cu,Ni及びPdからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金により形成することができる。なお、第1及び第2の電極層11a、11bは、互いに同じ材料からなるものであってもよいし、互いに異なる材料からなるものであってもよい。
The first and
(弾性表面波装置1の製造方法)
図3は、本実施形態における溝形成用マスク配置工程を説明するための略図的断面図である。図4は、本実施形態における溝形成工程を説明するための略図的断面図である。図5は、本実施形態における第1の電極層形成工程を説明するための略図的断面図である。図6は、本実施形態における第2の電極層形成工程を説明するための略図的断面図である。
(Method for Manufacturing Surface Acoustic Wave Device 1)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the groove forming mask arrangement step in the present embodiment. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a groove forming step in the present embodiment. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining the first electrode layer forming step in the present embodiment. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a second electrode layer forming step in the present embodiment.
次に、本実施形態における弾性表面波装置1の製造方法について、図3〜図6を参照しながら説明する。
Next, a method for manufacturing the surface
まず、図3に示すように、圧電基板10の上に、溝形成用マスク21を配置する(溝形成用マスク配置工程)。溝形成用マスク21は、例えば、レジストなどにより形成することができる。
First, as shown in FIG. 3, a
次に、図4に示すように、溝形成用マスク21の上から、圧電基板10にドライエッチングすることにより溝10aを形成する(溝形成工程)。なお、ドライエッチングプロセスには、CF4,CHF3,BCl3,NH3,Ar,Xe,O2,CO2,の少なくとも1つのガス種を用いることができる。その後、溝10aの形成に用いた溝形成用マスク21を、溶剤などを用いて除去(リフトオフ)する(溝形成用マスク除去工程)。
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、図5に示すように、圧電基板10の上に、新たな電極形成用マスク22を配置する(電極形成用マスク配置工程)。この電極形成用マスク22も、上記溝形成用マスク21と同様に、例えば、レジストにより形成することができる。
Next, as shown in FIG. 5, a new
次に、電極形成用マスク22の上から、スパッタリング法やCVD法などの適宜の薄膜形成法により、第1の電極層11aを形成する(第1の電極層形成工程)。この第1の電極層形成工程においては、圧電基板10上に第1の電極層11aが形成されると共に、溝形成用マスク21の上にも導電層23が形成される。
Next, the
次に、図6に示すように、電極形成用マスク22の上から、スパッタリング法やCVD法などの適宜の薄膜形成法で第2の電極層11bを形成することにより、IDT電極11を完成させる。(第2の電極層形成工程)。この第2の電極層形成工程においては、第2の電極層11bが形成されると共に、電極形成用マスク22の上にも導電層24が形成される。
Next, as shown in FIG. 6, the
最後に、電極形成用マスク22を、溶剤などを用いて除去(リフトオフ)することにより、電極形成用マスク22と共に、導電層23,24も除去し、図1及び図2に示す弾性表面波装置1を完成させることができる。
Finally, the
ところで、溝10aの形成に際しては、例えば、本実施形態のように、溝形成用マスク21の上から、イオンビームなどを照射する。このため、圧電基板10に溝10aが形成されると共に、溝形成用マスク21も損傷する。その結果、図7に示すように、溝10aの形成後は、溝形成用マスク21の形状が崩れてしまう。このため、例えば、溝10aの形成に用いた溝形成用マスク21を用いてIDT電極11を形成した場合は、図8に示すように、溝形成用マスク21の崩れた形状がIDT電極11にも反映され、IDT電極11を高い形状精度で形成することができない。その結果、弾性表面波装置の特性が劣化してしまう。
By the way, when the
それに対して本実施形態では、IDT電極11の形成には、溝10aの形成に用いた溝形成用マスク21とは異なる、損傷していない電極形成用マスク22を用いる。このため、IDT電極11を高い形状精度で形成することができる。その結果、優れた特性の弾性表面波装置1を製造することができる。
On the other hand, in this embodiment, the
また、損傷した溝形成用マスク21の表面の表面粗さは粗いため、溝形成用マスク21を用いてIDT電極11を形成した場合、溝形成用マスク21の上部や側面にも電極層が形成されやすい。場合によっては、その電極層とIDT電極11が繋がってしまう場合がある。そのような場合には、溝形成用マスク21のリフトオフの際にIDT電極11が剥離してしまったり、IDT電極11の形状がさらに崩れてしまったりする。
Further, since the surface roughness of the surface of the damaged
それに対して、本実施形態では、損傷していない電極形成用マスク22を用いてIDT電極11を形成するため、電極形成用マスク22の側面等には電極層は形成され難い。従って、電極形成用マスク22のリフトオフの際にIDT電極11に剥離が生じたり、IDT電極11の形状が崩れたりすることを抑制することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the
なお、上記実施形態では、弾性表面波装置の製造方法について説明した。但し、本発明に係る弾性波装置の製造方法は、弾性表面波の製造方法に限定されない。本発明は、弾性境界波を利用した弾性境界波装置の製造方法にも好適に適用される。本発明は、例えば、図9に示すように、少なくとも一つの誘電体層30がIDT電極11を覆うように圧電基板10の上に形成されている弾性境界波装置の製造にも好適に適用される。この場合は、上記実施形態で説明した工程に加え、電極形成用マスク22をリフトオフした後に誘電体層30を形成する工程を行えばよい。なお、誘電体層30の形成は、例えばCVD法やスパッタリング法により行うことができる。
In the above embodiment, the method for manufacturing the surface acoustic wave device has been described. However, the method for manufacturing the acoustic wave device according to the present invention is not limited to the method for manufacturing the surface acoustic wave. The present invention is also suitably applied to a method for manufacturing a boundary acoustic wave device using boundary acoustic waves. For example, as shown in FIG. 9, the present invention is suitably applied to the manufacture of a boundary acoustic wave device in which at least one
1…弾性表面波装置
10…圧電基板
10a…溝
11…IDT電極
11a…第1の電極層
11b…第2の電極層
12,13…グレーティング反射器
21…溝形成用マスク
22…電極形成用マスク
23,24…導電層
30…誘電体層
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記圧電基板の上に溝形成用マスクを配置する工程と、
前記溝形成用マスクを用いて前記圧電基板に前記溝を形成する工程と、
前記溝形成用マスクを除去する工程と、
前記溝形成用マスクが除去された圧電基板の上に電極形成用マスクを配置する工程と、
前記電極形成用マスクを用いて前記IDT電極を形成する工程と、
を備える、弾性波装置の製造方法。 A method of manufacturing an acoustic wave device comprising: a piezoelectric substrate having a groove formed on a surface thereof; and an IDT electrode having at least a part formed in the groove,
Disposing a groove forming mask on the piezoelectric substrate;
Forming the groove in the piezoelectric substrate using the groove forming mask;
Removing the groove forming mask;
Disposing an electrode forming mask on the piezoelectric substrate from which the groove forming mask has been removed;
Forming the IDT electrode using the electrode forming mask;
A method of manufacturing an acoustic wave device.
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